Нагружения используют

С'использованием системы полученных в настоящем параграфе данных по основным зависимостям длительного малоциклового нагружения с выдержками оказывается возможным описывать диаграммы такого нагружения, используя характеристики изо-циклических мгновенных кривых деформирования и параметры изохронных кривых обычной статической ползучести в форме уравнения (2.3.23).

Таким образом, при известной зависимости ДОУ (е„), найденной экспериментально, можно отыскать зависимость / (е0) кривой начального нагружения. Используя эту кривую как опорную, при помощи формулы (29.12) нетрудно построить гистерезисную спираль с учетом действительного закона деформирования звена (или соединения).

Для (k + 1)-го полуцикла нагружения A\AiDA$ (см. рис. 4.43), с выдержкой на этапе разгрузки в промежуточной точке, например АЪ (что характерно для цилиндрического корпуса типа II), расчет выполняем в два этапа: сначала определяем остаточные деформации и напряжения, возникающие в k-м полуцикле (в соответствии с законом разгрузки) без учета выдержки в (k + 1)-м полуцикле, а затем решаем задачу обратного нагружения, используя изохронную кривую деформирования, учитывающую выдержку. Такая схема расчета справедлива, когда в процессе разгрузки (до точки А0) не появляются вторичные пластические деформации.

Таким образом, при известной зависимости Ашь+t (A+i), найденной экспериментально, можно отыскать зависи!мость fh+i (Fk+i) кривой начального нагружения. Используя эту кривую как опорную, при помощи формулы (1) «етрудно построить гисте-резисную спираль с учетом действительного закона деформирования каждого соединения k — k+l (k = l, 2, ..., п — 1).

ческом расчете конструкций на малоцикловую прочность достаточно удовлетворительные результаты можно получить и для ряда указанных режимов нагружения, используя уравнения деформационной теории пластичности типа (5.4). Это объясняется тем. что реальный материал характеризуется определенным разбросом характеристик сопротивления деформированию и ряд эффектов может оказаться в пределах естественной полосы рассеивания. На рис. 5.15 показаны диаграммы деформирования пяти образцов из стали Х18Н9 одной плавки, полученные с оди-

Для (k + 1)-го полуциклв нагружения A1A2DA3 (см. рис. 4.43), с выдержкой на этапе разгрузки в промежуточной точке, например А^ (что характерно для цилиндрического корпуса типа II), расчет выполняем в два этапа: сначала определяем остаточные деформации и напряжения, возникающие в k-м полуцикле (в соответствии с законом разгрузки) без учета выдержки в (k + 1)-м полуцикле, а затем решаем задачу обратного нагружения, используя изохронную кривую деформирования, учитывающую выдержку. Такая схема расчета справедлива, когда в процессе разгрузки (до точки Л0) не появляются вторичные пластические деформации.

Таким образом, на основе рассматриваемого подхода можно описывать диаграммы длительного малоциклового нагружения, используя характеристики изоциклических (мгновенных) кривых деформирования и параметры изохронных кривых обычной статической ползучести в форме уравнения (4.8).

При более сложных программах нагружения с немонотонным изменением тепловых и силовых воздействий необходимо рассматривать достаточно малые этапы последовательного нагружения конструкции. На таких этапах удобно оперировать приращениями нагрузок, перемещений поверхностных точек и температур, а соотношения, описывающие напряженно-деформированное состояние, представлять в приращениях напряжений и деформаций. Проследим путь решения задачи термопластичности в пределах малого этапа нагружения, используя вариант модели неупругого поведения конструкционного материала, рассмотренный в п.4.5.5.

Обработка экспериментальных данных по зависимостям (4.74)—(4.76) показала возможность определения осредненных характеристик сопротивления деформирования образца с концентратором напряжений по характеристикам образца без надреза как для жесткого, так и для мягкого нагружения, используя также характеристики статического разрушения надрезанного образца, полученные при тех же условиях нагружения.

Для характеристики цикла нагружения используют следующие понятия:

Для определения модуля упругости при сжатии и коэффициента Пуассона желательно использовать призматические образцы (с постоянной площадью поперечного сечения). Для измерений деформаций в направлении нагружения используют тензо-датчики сопротивления. Использование измерителя перемещений траверсы испытательной машины ненадежно для расчета деформаций из-за возможных ошибок, связанных со смятием концов образцов. При измерении коэффициента Пуассона недостаток

1) Иногда термины «мягкие» и «жесткие» нагружения используют лишь в связи с величиной а, без сравнения его с т). Это в тех случаях, например, когда а известно, а т) не известно (т. е. не конкретизируется материал). Оче-

Для описания кинетики трещин циклического нагружения используют различные уравнения, основанные на скорости развития трещин dl/dN как на базовой характеристике процесса разрушения.

На упругом элементе 11 закреплено зеркало 16. Луч света от источника 17, отразившись от зеркала, падает на шкалу 15, по которой отсчитывают статический и переменный момент, прикладываемые к испытуемому образцу. Луч света, пройдя через шторку 14, падает на фотоэлемент 13. Шторку устанавливают так, чтобы луч света попадал на фотоэлемент в крайнем положении по углу закручивания упругого элемента, т. е. при максимальной нагрузке за цикл. Сигнал с этого фотоэлемента используют для управления возбудителем колебаний при мягком режиме нагружения. Для управления возбудителем колебаний при жестком режиме нагружения используют оптическую систему (шкалу 20!, шторку 19, фотоэлемент 18, зеркало 21, осветитель 22).

Для определения модулей упругости в условиях динамического нагружения используют продольные, поперечные и крутильные колебания.

где K^ — коэффициент, принимаемый для аустенитных нержавеющих сталей равным 1,5, для низколегированных сталей — 0,15. 3.3.2. Для определения максимальных приведенных напряжений (а*ах)пр в исходном полуцикле нагружения используют изохронную кривую статического деформирования для времени исходного нагружения, а для величин (а*ах)пр в последующих полуциклах и (о"*)пр — изохронные изоциклические кривые деформирования для соответствующего времени нагружения. Показатели упрочнения для указанных кривых деформирования вычисляют по пп. 3.3.3 и 3.3.4 § 2 с учетом зависимости основных механических свойств от температуры и времени нагружения.

Методика проведения испытания при комбинированном действии термической усталости и ползучести. Для оценки долговечности материала в случае комбинированного термоциклического и длительного статического нагружения используют принцип суммирования долей повреждаемости при последовательных и попеременных испытаниях тонкостенного трубчатого образца на термическую усталость и ползучесть (табл. 1).

С целью изучения истории нагружения используют алгоритм МКЭ, основанный на теории течения. Соотношение (2.3.24) формулируется в приращениях

В случае, когда необходим учет первой стадии кривых ползучести для существенно переменных режимов нагружения, используют теорию упрочнения. В соотношениях теории упрочнения изменение скорости деформации ползучести в процессе деформирования при постоянном напряжении учитывают введением вместо явного времени t накопленной деформации ползучести. Это соотношение можно записать в виде

Машины для осевого нагружения. Для осевого нагружения используют механический, электрический или гидравлический привод. Переменные нагрузки в машине с механическим приводом обычно получаются либо в результате действия кривошипа, или эксцентрика на пружину, соединенную последовательно с образцом, либо в результате создания центробежных сил вращающимися неуравновешенными грузами. Механические и ачек-трические машины часто работают на резонансной или близкой к ней частоте, что снижает мощность, но большие машины обычно имеют гидравлический привод при относительно низких частотах.